CN208060010U - 一种土木工程用光纤光栅振动测试系统 - Google Patents
一种土木工程用光纤光栅振动测试系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种土木工程用光纤光栅振动测试系统,包括光纤光栅解调仪、太阳能板、加速度传感器和控制中心,光纤光栅解调仪通过传输光缆与加速度传感器相连,光纤光栅解调仪前端面设置有太阳能板,太阳能板下端安装有控制按键,控制按键右侧设置有电源开关,光纤光栅解调仪下端安装有底座,加速度传感器中部安装有感应体;本实用新型通过设置的高精度低量程的加速度传感器、传输光缆及光纤光栅解调仪的组网,采用有限元分析软件对加速度传感器机械结构进行了优化设计,使其理论上加速度分辨率达量程的0.05%,实现加速度信号的实时采集,在保证传感测试系统的测试精度的前提下,能够解决组网的问题;杜绝干扰的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤光栅传感器综合应用技术及振动测量技术领域,尤指一种土木工程用光纤光栅振动测试系统。
背景技术
随着我国土木建筑和相关工业的快速发展,煤矿井下大型采掘设备,在井下作业,工作环境恶劣,粉尘量大,能见度低,工作空间狭窄,极易偏离工作方向和造成机械设备的损耗,因此对设备性能要求较高。而煤炭生产是一个恶性事故频发的行业,事故死亡人数远远高于发达国家和世界平均事故死亡率,发展无人值守,最大程度上实现工作面的无人化,有助于提高生产过程的安全性,同时在土木工程中和轨道结构与线下基础桥梁、建筑等土木结构的振动是反映结构健康状况的一个重要参量,对它的监测是非常必要的。传统的加速度计虽然精度高,但抗干扰能力差,不能组网,不抗雷击。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺点,提供一种振动测试性能较好,实用性高的土木工程用光纤光栅振动测试系统。
为了解决上述技术问题,本实用新型提供了如下的技术方案:本实用新型包括光纤光栅解调仪、太阳能板、加速度传感器和控制中心,光纤光栅解调仪通过传输光缆与加速度传感器相连,光纤光栅解调仪前端面设置有太阳能板,太阳能板下端安装有控制按键,控制按键右侧设置有电源开关,控制按键左侧安装有控制面板,光纤光栅解调仪下端安装有底座,加速度传感器中部安装有感应体,感应体两侧均安装有安装座,安装座两侧均设置有安装孔,加速度传感器两侧末端安装有橡胶套,光纤光栅解调仪通过传输导线与控制中心的输入端相连。
作为本实用新型的一种优选技术方案,太阳能板嵌合于光纤光栅解调仪的壳体内,且太阳能板在水平方向上的数量设置有两组,太阳能板工作时高效蓄电,提高了工作效率,同时体现一种环保理念。
作为本实用新型的一种优选技术方案,加速度传感器的在同一方向上的数量设置有若干组,且加速度传感器之间的排列方式构成组网结构,使得检测范围更大,效率更高,同时保证工作的稳定性。
作为本实用新型的一种优选技术方案,太阳能板通过内部导线与控制面板电性连接,且控制面板是一种液晶触摸显示屏,控制面板外围安装有与其尺寸一致的金属框架,提高了部件间安装的牢固性,提高了使用寿命。
作为本实用新型的一种优选技术方案,加速度传感器中加入阻尼介质,且感应体的直径大小与安装座中部设置的圆槽直径大小相等,加入阻尼介质使其在相同的固有频率下有较宽的响应频率;适用于各种土木工程应用环境。
本实用新型所达到的有益效果是:本实用新型为一种土木工程用光纤光栅振动测试系统,通过设置的高精度低量程的加速度传感器、传输光缆及光纤光栅解调仪的组网,采用有限元分析软件对加速度传感器机械结构进行了优化设计,使其理论上加速度分辨率达量程的0.05%,实现加速度信号的实时采集,在保证传感测试系统的测试精度的前提下,能够解决组网的问题;杜绝干扰的影响;抗雷击;能够长期稳定工作;适用于各种土木工程应用环境,抗干扰、防雷击的可联网光纤光栅振动测试系统可以实现实时测试,降低人工巡检的成本,提高监控的工作效率。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。
在附图中:
图1是本实用新型整体结构示意图;
图2是本实用新型组网结构示意图。
图中标号:1、光纤光栅解调仪;2、太阳能板;3、控制按键;4、电源开关;5、加速度传感器;6、控制面板;7、底座;8、橡胶套;9、安装座;10、安装孔;11、感应体;12、传输光缆;13、控制中心。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例:如图1-2所示,本实用新型提供一种土木工程用光纤光栅振动测试系统,包括光纤光栅解调仪1、太阳能板2、加速度传感器5和控制中心13,光纤光栅解调仪1通过传输光缆12与加速度传感器5相连,光纤光栅解调仪1前端面设置有太阳能板2,太阳能板2下端安装有控制按键3,控制按键3右侧设置有电源开关4,控制按键3左侧安装有控制面板6,光纤光栅解调仪1下端安装有底座7,加速度传感器5中部安装有感应体11,感应体11两侧均安装有安装座9,安装座9两侧均设置有安装孔10,加速度传感器5两侧末端安装有橡胶套8,光纤光栅解调仪1通过传输导线与控制中心13的输入端相连。
太阳能板2嵌合于光纤光栅解调仪1的壳体内,且太阳能板2在水平方向上的数量设置有两组,太阳能板2工作时高效蓄电,提高了工作效率,同时体现一种环保理念,加速度传感器5的在同一方向上的数量设置有若干组,且加速度传感器5之间的排列方式构成组网结构,使得检测范围更大,效率更高,同时保证工作的稳定性,太阳能板2通过内部导线与控制面板6电性连接,且控制面板6是一种液晶触摸显示屏,控制面板6外围安装有与其尺寸一致的金属框架,提高了部件间安装的牢固性,提高了使用寿命,加速度传感器4中加入阻尼介质,且感应体11的直径大小与安装座9中部设置的圆槽直径大小相等,加入阻尼介质使其在相同的固有频率下有较宽的响应频率;适用于各种土木工程应用环境。
工作原理:当工作人员使用该装置时,按下光纤光栅解调仪1上面的电源开关10,设备开始工作,通过若干组加速度传感器5的组网结构设计,在再通过安装座9和安装孔10进行固定安装,使其在检测振动数据的时候保持一定的稳定性,采用有限元分析软件对加速度传感器5机械结构进行了优化设计,使其理论上加速度分辨率达量程的0.05%,在加速度传感器5计中加入阻尼介质,使其在相同的固有频率下有较宽的响应频率;适用于各种土木工程应用环境,在工作人员检测时,通过感应体11感应并检测数的数据通过传输光缆12传输至控制中心13,进过整合处理后传输至光纤光栅解调仪1上端的控制面板6供相关人员读取数据,同时太阳能板2通过内部电路与控制面板6电性连接,太阳能板2可以在光照情况下有效的为光纤光栅解调仪1蓄电,为控制面板6和其他相关电器元件有效提供电源,使其正常工作。
本实用新型为一种土木工程用光纤光栅振动测试系统,通过设置的高精度低量程的加速度传感器5、传输光缆12及光纤光栅解调仪1的组网,采用有限元分析软件对加速度传感器5机械结构进行了优化设计,使其理论上加速度分辨率达量程的0.05%,实现加速度信号的实时采集,在保证传感测试系统的测试精度的前提下,能够解决组网的问题;杜绝干扰的影响;抗雷击;能够长期稳定工作;适用于各种土木工程应用环境,抗干扰、防雷击的可联网光纤光栅振动测试系统可以实现实时测试,降低人工巡检的成本,提高监控的工作效率。
最后应说明的是:以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种土木工程用光纤光栅振动测试系统,其特征在于,包括光纤光栅解调仪(1)、太阳能板(2)、加速度传感器(5)和控制中心(13),光纤光栅解调仪(1)通过传输光缆(12)与加速度传感器(5)相连,光纤光栅解调仪(1)前端面设置有太阳能板(2),太阳能板(2)下端安装有控制按键(3),控制按键(3)右侧设置有电源开关(4),控制按键(3)左侧安装有控制面板(6),光纤光栅解调仪(1)下端安装有底座(7),加速度传感器(5)中部安装有感应体(11),感应体(11)两侧均安装有安装座(9),安装座(9)两侧均设置有安装孔(10),加速度传感器(5)两侧末端安装有橡胶套(8),光纤光栅解调仪(1)通过传输导线与控制中心(13)的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种土木工程用光纤光栅振动测试系统,其特征在于,太阳能板(2)嵌合于光纤光栅解调仪(1)的壳体内,且太阳能板(2)在水平方向上的数量设置有两组。
3.根据权利要求1所述的一种土木工程用光纤光栅振动测试系统,其特征在于,加速度传感器(5)的在同一方向上的数量设置有若干组,且加速度传感器(5)之间的排列方式构成组网结构。
4.根据权利要求1所述的一种土木工程用光纤光栅振动测试系统,其特征在于,太阳能板(2)通过内部导线与控制面板(6)电性连接,且控制面板(6)是一种液晶触摸显示屏,控制面板(6)外围安装有与其尺寸一致的金属框架。
5.根据权利要求1所述的一种土木工程用光纤光栅振动测试系统,其特征在于,加速度传感器(5)中加入阻尼介质,且感应体(11)的直径大小与安装座(9)中部设置的圆槽直径大小相等。
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CN201820202006.0U CN208060010U (zh) | 2018-02-06 | 2018-02-06 | 一种土木工程用光纤光栅振动测试系统 |
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